KR20180124409A - Apparatus and method for butt welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 맞대기 용접 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스테이지 상에 정렬된 두 강판의 단면을 접합하기 위한 맞대기 용접 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a butt welding apparatus and a method thereof, and more particularly, to a butt welding apparatus and a method for joining cross sections of two steel plates aligned on a stage.
일반적으로 압연을 통해 금속을 가공하여 스트립(Strip)을 코일(Coil) 형태로 생산하거나 생산된 코일을 이용하여 자동차의 강판과 같은 제품을 생산하는 연속라인에서는 두 개의 강판 소재(이하, 모재라 명명함)를 서로 접합(연결)하기 위한 맞대기 용접 장치를 사용하고 있다.Generally, in a continuous line where a metal is processed by rolling to produce a coil in the form of a coil, or a product such as a steel sheet of an automobile is produced using the produced coil, two steel sheets (hereinafter referred to as " Butt welding apparatus for joining (connecting) business cards to each other.
예컨대, 도 1 및 도 2는 종래 용접 공정에서의 맞대기 용접 시 발생되는 문제점을 설명하기 위한 단면도이다.For example, FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views for explaining problems that occur during butt welding in a conventional welding process.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래에는 맞대기 용접을 위한 모재1과 모재2가 용접 스테이지에 안착되면, 공압 그립을 통해 각 모재가 움직이지 않도록 고정한 후 용접기를 이용하여 용접을 수행하고 있다.1 and 2, when the
그러나, 그립에 의한 모재의 고정만으로는 실제 용접이 실시되는 두 모재간 맞닿는 면의 높이 단차를 정확하게 맞추지 못하여 모재간의 단차가 발생된 상태에서의 용접이 이루어지는 것이 용접불량의 원인으로 지적되고 있다.However, it is pointed out that welding is performed in a state in which a difference in level between the base materials is generated because the height difference in the contact surface between the two base materials to be actually welded can not be precisely adjusted only by fixing the base material by gripping.
예컨대, 도 1은 레이저 용접 공정 이전에 코일에서 제품의 블랭킹 성형공정을 위해 최적화된 사이즈의 시트로 기계전단가공(Shearing/Slitting Machine)시 가공된 절단면의 형상이 불규칙하여 모재간 높이의 매칭 불량을 유발할 수 있다.For example, FIG. 1 shows an example in which the shape of a cut surface machined in a shearing / slitting machine with a sheet of a size optimized for a blanking forming process of a product in a coil before a laser welding process is irregular, .
또한, 도 2와 같이 서로 다른 두께의 모재를 용접하는 경우 서로 맞닿는 절단면의 높이 차이로 인하여 두 모재가 서로 어긋난 상태로 용접됨으로써 용입 깊이가 기준에 미치지 못하는 용접불량이 발생한다.In addition, when the base materials having different thicknesses are welded as shown in FIG. 2, because the two base materials are welded to each other due to the difference in height of the cutting faces abutting each other, a welding failure occurs in which the penetration depth is less than the standard.
한편, 도 3은 종래의 맞대기 용접이 양호한 상태와 불량인 상태를 비교하여 나타낸다.On the other hand, Fig. 3 shows a comparison between a good state and a poor state in the conventional butt welding.
첨부된 도 3을 참조하면, 도 3(A)에 나타낸 용접 양호의 경우 두 모재간의 맞닿는 면에 충분한 용입이 이루어져 있는 반면, 도 3(B)에는 두 모재의 높이가 서로 어긋난 상태로 용접 불량이 발생된 예시를 나타낸다.3 (A), sufficient welding is performed on the contact surfaces between the two base materials in the case of good welding shown in FIG. 3 (A), while in FIG. 3 (B) Here is an example generated.
이처럼 종래의 용접 장치는 두 모재 간의 맞닿는 면적이 작아지는 경우 용접부의 용입량이 작아져 용접부 강도가 저하되는 용접불량이 발생되는 문제점이 있으며, 이는 양산제품의 불량으로 이어질 수 있는 문제점이 있다.In the conventional welding apparatus, if the contact area between the two base materials is small, welding amount of the welding part becomes small, and weld defect, in which the strength of the welding part is lowered, is generated, which leads to defective mass product.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
본 발명의 실시 예는 스테이지 상에 위치하는 두 모재간의 맞닿는 면적이 최대가 되도록 모재 간의 단차를 보정하여 용접불량을 방지하는 맞대기 용접 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a butt welding apparatus and a method thereof for preventing weld defect by correcting the step between the base materials so that the contact area between two base materials positioned on the stage is maximized.
본 발명의 일 측면에 따르면, 양측에 각각 모재가 안착되는 스테이지와, 각 스테이지에 모재를 고정하는 그립이 구비되어 두 모재를 서로 맞대어 용접하는 맞대기 용접 장치는, 상기 스테이지에 각각 고정된 제1 모재 및 제2 모재와의 수직거리를 측정하는 레이저 센서부; 슬라이드 바를 통해 모재를 하부로부터 밀어 올려 높이를 조절하는 높이 조절기; 및 상기 제1 모재 및 제2 모재와의 거리 측정에 따른 단차를 보정하기 위하여 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 제어하고 상기 용접기를 통한 맞대기 용접을 제어하는 제어기를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a butt welding apparatus including a stage on which a base material is seated on both sides and a grip for securing a base material to each stage, and a butt welding apparatus for welding the two base materials against each other, A laser sensor unit for measuring a vertical distance between the first base material and the second base material; A height adjuster for adjusting the height by pushing the base material from the bottom through the slide bar; And a controller for controlling the vertical movement displacement of the slide bar and controlling the butt welding through the welder in order to correct the step according to the distance measurement between the first and second base materials.
또한, 상기 레이저 센서부는 레이저를 모재의 상면에 조사하여 반사되는 신호를 검출함으로써 각 모재와의 거리를 측정하는 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서를 포함할 수 있다.The laser sensor unit may include a first laser sensor and a second laser sensor that measure the distance from the base material by irradiating the laser onto the top surface of the base material and detecting a reflected signal.
또한, 상기 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서는 상기 용접라인을 따라 이동되는 상기 용접기의 양 측면에 일정 간격을 두고 나란히 설치될 수 있다.The first laser sensor and the second laser sensor may be installed side by side at regular intervals on both sides of the welder moved along the welding line.
또한, 상기 높이 조절기는 상기 슬라이드 바; 상기 슬라이드 바의 하부에 형성된 래크에 피니언을 통해 회전력을 가하는 모터; 및 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 측정하는 변위 센서를 포함할 수 있다. The height adjuster may further comprise: a slide bar; A motor for applying a rotational force to the rack formed at a lower portion of the slide bar through a pinion; And a displacement sensor for measuring the vertical movement displacement of the slide bar.
또한, 상기 슬라이드 바는 상기 용접라인에 인접한 위치에 형성된 상기 스테이지 상의 슬롯을 하부로부터 관통하여 상기 모재를 밀어 올리는 것을 특징으로 한다.Further, the slide bar penetrates a slot on the stage formed at a position adjacent to the welding line from the bottom to push up the base material.
또한, 상기 변위 센서는 레이저를 통해 측정되는 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 상기 제어기로 전달할 수 있다.In addition, the displacement sensor may transmit a vertical displacement of the slide bar measured through a laser to the controller.
또한, 상기 제어기는 용접라인에 인접한 상기 제1 모재 및 제2 모재와의 수직거리에 기초한 각 모재의 평균수직거리를 계산할 수 있다.Further, the controller can calculate an average vertical distance of each base material based on the vertical distance between the first base material and the second base material adjacent to the welding line.
또한, 상기 제어기는 상기 평균수직거리가 상대적으로 먼 모재의 상승을 위한 단차 보정량을 계산하여 상기 모터를 구동하고, 상기 변위센서에서 측정된 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위가 상기 단차 보정량에 도달하면 상기 모터를 정지시킬 수 있다.The controller may calculate the step correction amount for raising the base material relatively far away from the average vertical distance to drive the motor, and when the vertical movement displacement of the slide bar measured by the displacement sensor reaches the step correction amount, The motor can be stopped.
또한, 상기 단차 보정량은 상기 상대적으로 먼 모재의 평균거리가 상기 제1 모재 및 제2 모재의 두께 차이 및 굽어 있는 상태를 고려한 두 모재의 조합으로 설정되는 단차범위 내 허용거리에 위치하도록 계산될 수 있다.The step difference correction amount may be calculated so that the average distance of the relatively far away base material is located at a permissible distance within the step difference range set by the combination of the two base materials considering the thickness difference and the bent state of the first base material and the second base material have.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 양측에 각각 모재가 안착되는 스테이지와, 각 스테이지에 모재를 고정하는 그립이 구비되어 두 모재를 서로 맞대어 용접하는 맞대기 용접 장치의 맞대기 용접 방법은, a) 레이저 센서부를 통해 스테이지에 안착된 제1 모재 및 제2 모재의 상면으로부터의 수직거리를 각각 측정하는 단계; b) 측정된 상기 수직거리를 토대로 모재별 전체 폭 길이에 대한 평균수직거리를 계산하여 상대적으로 평균수직거리가 먼 상기 제2 모재를 높이 조절 대상으로 판단하는 단계; c) 상기 모재별 두께와 두께 차이를 고려하여 두 모재의 절단면이 맞닿는 단차범위 내 허용거리를 설정하는 단계; 및 d) 상기 제2 모재의 평균수직거리가 상기 허용거리 내에 존재하지 않으면, 상기 제2 모재를 하부로부터 밀어 올리는 슬라이드 바의 수직 이동변위를 제어하여 상기 제2 모재의 평균수직거리가 상기 허용거리 내에 위치하도록 보정하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a butt welding method of a butt welding apparatus having a stage on which a base material is placed on both sides and a grip for fixing a base material on both sides, Measuring a vertical distance from a top surface of the first base material and the second base material, which are seated on the stage through the sensor portion, respectively; b) determining the height of the second base material that is relatively far from the average vertical distance by calculating an average vertical distance to the entire width of the base material based on the measured vertical distance; c) setting an allowable distance within a step range in which the cut surfaces of the two base materials abut each other considering the thickness and thickness difference of the base material; And d) controlling the vertical movement displacement of the slide bar to push up the second base material from below if the average vertical distance of the second base material is not within the allowable distance, so that the average vertical distance of the second base material To be located in the second region.
또한, 상기 a) 단계는 상기 용접기에 장착된 상기 레이저 센서부가 용접라인을 따라 이동하면서 상기 수직거리를 각각 측정하는 단계를 포함할 수 있다.The step a) may include measuring the vertical distance while moving the laser sensor unit mounted on the welding machine along the welding line.
또한, 상기 c) 단계는 적어도 하나의 모재가 굽어있는 상태에 따라 증감되는 상기 평균수직거리를 더 고려하여 상기 단차범위 내 허용거리를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Also, the step c) may include calculating the allowable distance within the step difference range by further considering the average vertical distance, which is increased or decreased according to the bent state of at least one parent material.
또한, 상기 d) 단계는 상기 제2 모재의 평균수직거리가 상기 허용거리의 중간 값에 위치하도록 상승 시키기 위한 상기 슬라이드 바의 단차 보정량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Also, the step d) may include calculating a step correction amount of the slide bar for raising the average vertical distance of the second base material so as to be located at an intermediate value of the allowable distance.
또한, 상기 d) 단계는 상기 슬라이드 바의 상승을 위해 모터를 구동하고, 변위 센서를 통해 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.The step d) may include driving the motor to raise the slide bar, and measuring a vertical movement displacement of the slide bar through the displacement sensor.
또한, 상기 d) 단계는 상기 수직 이동변위가 상기 단차 보정량에 도달하면 상기 모터의 구동을 정지하고, 용접 제어 신호를 용접기로 전달하여 용접을 개시하는 단계를 포함할 수 있다.The step d) may include stopping the driving of the motor when the vertical movement displacement reaches the step difference correction amount, and transmitting the welding control signal to the welder to start welding.
본 발명의 실시 예에 따르면, 스테이지 상에 고정되는 두 모재간의 맞닿는 면적이 최대가 되도록 단차를 보정하여 용접면에 충분한 용입이 이루어지도록 함으로써 맞대기 용접시의 용접불량을 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to correct the step difference so that the contact area between the two base materials fixed on the stage is maximized, so that sufficient welding is performed on the welding face, thereby preventing welding failure at the butt welding.
또한, 레이저 센서를 통해 두께가 다르거나 굽어 있는 서로 다른 상태의 모재 조합별 단차범위 내 허용거리를 계산하고 이를 기준으로 모재간의 단차를 보정함으로써 다양한 모재 환경에 대응하여 최적의 용접을 수행할 수 있다.In addition, through the laser sensor, the allowable distance within the step range of the different combinations of the different base materials with different thicknesses or curved directions is calculated, and the step between the base materials is corrected on the basis of the allowable distance, so that the optimum welding can be performed corresponding to various base material environments .
그리고, 모재별 전체 폭 길이의 평균수직거리에 기초한 모재간의 단차 보정량을 계산하여 모재의 폭 방향에서의 높이 편차가 발생하더라도 두 모재별 조합의 허용범위 내에서 최적의 용접을 수행함으로써 모재의 손실을 줄이고 양산제품의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, even if the height deviation in the width direction of the base material occurs by calculating the step difference correction amount between the base materials based on the average vertical distance of the entire width of the base material, optimum welding is performed within the allowable range of the two base materials, And improve the performance of mass production products.
도 1 및 도 2는 종래 용접 공정에서의 맞대기 용접 시 발생되는 문제점을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 종래의 맞대기 용접이 양호한 상태와 불량인 상태를 비교하여 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 장치의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 센서부를 통한 각 모재별 수직거리 측정 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 높이 조절기를 통해 모재의 높이를 조절한 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 CASE#1로 두 모재의 수직거리가 허용거리 내에 있어 높이 조절이 필요 없는 상태를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 CASE#2로 두 모재의 수직거리가 허용거리를 초과하여 높이 조절이 필요한 상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views for explaining problems occurring during butt welding in a conventional welding process.
Fig. 3 shows a comparison between a good state and a poor state in the conventional butt welding.
4 schematically shows the construction of a butt welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a vertical distance measuring state of each base material through a laser sensor unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a state in which the height of the base material is adjusted through the height adjuster according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a state in which height adjustment is not necessary because the vertical distance between two base materials is within a permissible distance with
FIG. 8 shows a state where the vertical distance between the two base materials exceeds the allowable distance by CASE # 2 according to the embodiment of the present invention and the height needs to be adjusted.
9 is a flowchart schematically illustrating a butt welding method according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, " " module, " and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a butt welding apparatus and a method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 장치의 구성을 개략적으로 나타낸다.4 schematically shows the construction of a butt welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 장치(100)는 양측에 각각 모재(10)가 안착되는 스테이지(20), 스테이지(20)에 안착된 모재(10)를 고정하는 그립(30)이 구비되어 두 모재를 서로 맞대여 용접하며, 마주하는 제1 모재(10-1)와 제2 모재(10-2)가 용접라인을 기준으로 좌우대칭으로 형성된다. 여기서, 상기 용접라인(Weld line)은 우측의 제1 모재(10-1)와 좌측의 제2 모재(10-2)의 맞대기 용접을 위한 이음부로써, 용접기(140)의 용접경로를 의미한다.4, a
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 장치(100)를 설명함에 있어서, 상기 용접라인을 기준으로 좌우대칭으로 구성되는 용어는 이들을 구별하기 위하여, 우측 및 좌측에 구성된 용어에 제1 및 제2 를 붙여 지칭한다. 그리고, 설명에 좌우의 구별이 필요 없거나 공통된 설명의 경우 상기 제2 및 제2를 용어에서 생략할 수 있다. Hereinafter, in describing the
제1 모재(10-1)와 제2 모재(10-2)는 두께(절단면 높이)와 모재가 동일하거나 서로 다를 수 있다. The first base material 10-1 and the second base material 10-2 may have the same thickness or the same base material as the base material 10-2.
스테이지(20)는 연속공정의 코일이송라인에 설치될 수 있으며, 롤러(미도시)를 통해 이송되는 선행 코일의 후단부인 제1 모재(10-1)와 후행 코일의 선단부인 제2 모재(10-2)가 나란히 정렬될 수 있다. 스테이지(20)는 연속공정에 적용되는 것에 한정되지 않으며, 모재와 모재를 용접하기 위한 모든 작업대를 지칭할 수 있다. The
그립(30)은 하강하여 모재(10)를 스테이지(20)상에 고정하거나 상승하여 모재의 고정을 해제한다. 그립(30)은 공압으로 모재(10)의 상부에 압력을 가하는 공압 그립으로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 액추에이터 등을 통해 압력을 가하는 클램프로 구성될 수 있다.The
또한, 맞대기 용접 장치(100)는 좌우의 각 스테이지(20)에 고정된 모재(10-1, 10-2)와의 수직거리를 측정하는 레이저 센서부(110), 슬라이드 바(121)를 통해 각 모재(10-1, 10-2)를 하부로부터 밀어 올려 높이를 조절하는 높이 조절기(120) 및 제1 모재(10-1)와 제2 모재(10-2)의 측정 높이에 따른 단차를 보정하기 위하여 상기 슬라이드 바(121)의 이동변위를 제어하고, 용접기(140)를 통한 맞대기 용접을 제어하는 제어기(150)를 포함한다.The
여기서, 용접기(140)는 연속 라인에서의 모재와 모재간의 용접은 일정한 품질로 정밀하게 진행되어야 하므로 레이저 용접기(Laser Welding Machine)로 구성할 수 있다.Here, the
또한, 용접기(140)는 이에 한정되지 않고 와이어를 공급하면서 용접 토치와 코일 용접라인 사이에 강한 전류를 형성하여 와이어 및 코일을 순간적으로 녹여 융착시키는 아크 용접기로 구성될 수도 있다.Further, the
이러한, 용접기(140)는 도면에는 생략되었으나 상하좌우로 이동하는 이송체에 장착되어 두 모재(10-1, 10-2) 사이의 용접라인을 따라 이동하면서 맞대기 용접을 수행할 수 있다.Although not shown in the figure, the
레이저 센서부(110)는 용접라인의 상부에 일정 간격을 두고 나란히 설치되는 제1 레이저 센서(110-1) 및 제2 레이저 센서(110-2)를 포함하며, 레이저를 각 모재(10-1, 10-2)의 상면에 조사하여 반사되는 신호를 검출함으로써 각각 모재와의 수직거리(distance)를 측정한다.The
레이저 센서부(110)는 모재의 절단된 전체 길이(폭) 방향을 따라서 복수 지점의 수직거리(d)를 측정할 수 있으며, 이를 위해 용접라인을 따라 이동되는 용접기(140)의 양측면에 제1 레이저 센서(110-1) 및 제2 레이저 센서(110-2)가 나란히 설치될 수 있다. 제1 레이저 센서(110-1) 및 제2 레이저 센서(110-2)는 용접을 개시하기 전에 용접기(140)의 상기 용접라인 이동에 따른 상기 복수 지점의 수직거리(d)를 측 할 수 있다.The
레이저 센서부(110)에서 측정되는 각 모재(10-1, 10-2)와의 수직거리 정보는 모재의 두께 및 모재가 굽어있는 상태(정도)에 따라 달라질 수 있으며, 이는 추후 맞대기 용접을 위해 모재의 높이를 조절하는 지표로 사용된다. The vertical distance information measured by the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 센서부를 통한 각 모재별 수직거리 측정 상태를 나타낸다.FIG. 5 shows a vertical distance measuring state of each base material through a laser sensor unit according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 5를 참조하면, 레이저 센서부(110)에는 레이저를 통해 제1 모재(10-1)의 상면과의 수직거리(d1)를 측정하는 제1 레이저 센서(110-1) 및 제2 모재(10-2)이 상면과의 수직거리(d2)를 측정하는 제2 레이저 센서(110-1)가 각각 구성된다.5, the
이하 설명에서 레이저 센서와 모재의 수직거리가 다른 레이저 센서와 모재의 수직거리에 비해 상대적으로 멀거나 가까운 것은 해당 모재의 상면 높이가 상기 다른 모재에 비에 낮거나 높게 위치하고 있는 것을 의미한다. In the following description, the vertical distance between the laser sensor and the base material is relatively far from the vertical distance between the laser sensor and the base material, which means that the height of the base material is lower or higher than that of the other base material.
그리고, 모재의 높이 조절 시 상기 레이저 센서와 모재의 수직거리(d)가 점차 줄어들면 상기 모재의 상면 높이가 점차 레이저 센서가 위치한 방향으로 상승하고 있는 것을 의미한다.When the vertical distance d between the laser sensor and the base material is gradually reduced when the height of the base material is adjusted, the height of the base material gradually increases toward the position of the laser sensor.
제1 레이저 센서(110-1)와 제2 레이저 센서(110-2)는 동일한 높이에 수평으로 설치되며, 각자 대응되는 모재와의 수직거리 정보(d1, d2)를 측정하여 제어기(150)로 전달한다.The first laser sensor 110-1 and the second laser sensor 110-2 are installed horizontally at the same height and measure vertical distance information d1 and d2 from the corresponding base material to the
예컨대, 도 5에서의 제1 모재(10-1)는 제2 모재(10-2)에 비해 상대적으로 두께(thickness)가 두껍고 수평인 반면에, 제2 모재(10-2)는 제1 모재(10-1)에 비해 얇고 하측으로 굽어 있는 상태이며 절단 면적도 상이하여 모재간의 수직거리 정보가 서로 상이하게 나타난다(예; d1 < d2).For example, the first base material 10-1 in FIG. 5 is relatively thick and horizontal in thickness compared to the second base material 10-2, while the second base material 10-2 is thicker than the second base material 10-2, (D1 < d2), the vertical distance information between the base materials is different from each other (e.g., d1 < d2).
종래에는 이처럼 각 모재의 수직거리 정보가 서로 상이하여 모재 간의 맞닿는 면적이 작아진 상태에서 용접을 실시함으로써 용접부의 용입량이 작아져 용접부 강도가 저하되는 용접불량의 문제가 존재하였다.Conventionally, there has been a problem of weld defect in which the vertical distance information of the respective base materials is different from each other and the welding amount is reduced in the state where the contact area between the base materials is reduced, so that the welding amount is reduced and the strength of the welding portion is lowered.
이에 본원발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 장치(100)는 높이 조절기(120)를 통해 두 모재(10)가 서로 맞닿는 절단면(Edge)과 인접한 위치에서 슬라이드 바(121)를 상승시켜 높이가 낮은 모재(10)를 하부로부터 밀어 올림으로써 서로 맞닿는 면적을 최대화 하는 것을 특징으로 한다.Therefore, the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 높이 조절기를 통해 모재의 높이를 조절한 상태를 나타낸다.6 is a view illustrating a state in which the height of the base material is adjusted through the height adjuster according to the embodiment of the present invention.
첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제2 슬라이드 바(121-2)는 용접라인에 인접한 위치에 형성된 스테이지(20)의 슬롯(S)을 관통하여 그 상부에 고정된 제2 모재(10-2)를 밀어올림으로써 제2 모재(10-2)의 절단면 높이를 제1 모재(10-1)의 높이에 맞게 조절할 수 있다. 상기 슬롯(S)은 스테이지(20) 내에 각 모재의 절단면 방향으로 길게 형성될 수 있다.6, a second slide bar 121-2 according to an embodiment of the present invention includes a first slide bar 121-2 passing through a slot S of a
이때, 제2 슬라이드 바(121-2)는 제2 모터(122-2)의 구동으로 상승할 수 있으며 이를 통해 스테이지(20) 상에 고정된 제2 모재(10-2)의 절단면 높이를 조절할 수 있다.At this time, the second slide bar 121-2 can be raised by driving the second motor 122-2, and the height of the cut surface of the second base material 10-2 fixed on the
예컨대, 제2 슬라이드 바(121-2)는 하부에 수직길이방향으로 래크(rack)를 형성하고, 제2 모터(122-2)에 의해 회전하는 적어도 하나의 제2 피니언(123-2)이 상기 래크에 회전력을 전달하여 상하로 이동할 수 있다.For example, the second slide bar 121-2 has a rack in a vertical direction at the bottom and at least one second pinion 123-2 that is rotated by the second motor 122-2 And can transmit the rotational force to the rack to move up and down.
이때, 제2 모터(122-2)는 양방향 모터로 구성될 수 있다.At this time, the second motor 122-2 may be configured as a bi-directional motor.
즉, 제2 모터(122-2)는 상기 제어신호에 따라 일측 방향으로 회전하여 제2 슬라이드 바(121-2)를 상승시키거나 타측 방향으로 회전하여 제2 슬라이드 바(121-2)를 하강시킬 수 있다.That is, the second motor 122-2 rotates in one direction according to the control signal to raise the second slide bar 121-2 or rotate in the other direction to lower the second slide bar 121-2 .
또한, 제2 슬라이드 바(121-2)의 하부에는 상기 래크(즉, 슬라이드 바)의 수직 이동변위를 측정하는 제2 변위 센서(130-2)가 구성된다.A second displacement sensor 130-2 for measuring the vertical displacement of the rack (i.e., the slide bar) is formed below the second slide bar 121-2.
제2 변위 센서(130-2)는 제2 슬라이드 바(121-2)의 상승 또는 하강에 따른 수직 이동변위를 측정하여 제어기(150)로 전달할 수 있다.The second displacement sensor 130-2 may measure the vertical movement displacement of the second slide bar 121-2 in accordance with the rising or falling of the second slide bar 121-2 and transmit it to the
제2 변위 센서(130-2)는 레이저 변위 센서로 구성하여 제2 슬라이드 바(121-2)의 수직 이동변위를 측정할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 직선변위를 측정하는 공지된 다양한 센서의 적용이 가능하다. The second displacement sensor 130-2 may be a laser displacement sensor to measure the vertical movement displacement of the second slide bar 121-2, but the present invention is not limited thereto, and may be applied to various known sensors for measuring linear displacement This is possible.
이상의 설명에서는 제2 모재(10-2)의 높이를 조절하는 것을 가정하여 설명하였으나 이와 대칭되는 제1 모재(10-1)의 높이를 변경해야 하는 경우에도 서로 대칭된 동일한 구성을 통해 높이를 조절할 수 있으며 중복되는 설명은 생략한다.In the above description, it is assumed that the height of the second base material 10-2 is adjusted. However, when the height of the first base material 10-1 symmetrical to the first base material 10-1 needs to be changed, And redundant descriptions are omitted.
한편, 제어기(150)는 본 발명의 실시 예에 따른 모재간의 맞대기 용접을 위한 전반적인 동작을 제어하며, 이를 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터나 그에 준한 전자장비로 구성될 수 있다.Meanwhile, the
제어기(150)는 스테이지(20)에 맞대기 용접을 위한 모재(10)가 안착 및 고정되면, 레이저 센서부(110)로부터 측정된 각 모재(10-1, 10-2)와의 수직거리 정보(d1, d2)를 수집한다.When the base material 10 for butt welding is seated and fixed on the
제어기(150)는 레이저 센서부(110)에서 수집된 수직거리 정보(d1, d2)를 토대로 각 모재의 전체 길이(폭)의 평균 값을 계산하고, 두 모재의 조합별로 정해진 단차범위 내 허용거리를 유지할 수 있도록 슬라이드 바(121)를 상승하여 단차를 보정 한 후 용접을 실시 한다. The
이때, 제어기(150)는 각 모재의 두께와 두께 차이를 계산할 수 있으며, 상기 두께 차이를 고려하여 조합된 두 모재의 높이 조절을 위한 상기 단차범위 내 허용거리를 계산할 수 있다.At this time, the
또한, 제어기(150)는 굽어있는 상태에 따라 증감되는 모재 상면의 변위를 더 고려하여 슬라이드 바(121)의 상승을 위한 단차 보정량을 계산할Further, the
즉, 제어기(150)는 레이저 센서부(110)에서 수집된 수직거리 정보(d1, d2)를 토대로 서로 마주하는 두 모재간의 상면 높이 단차를 계산하고, 상기 높이 단차가 두 모재(10)의 조합에 따른 두께 차이로 계산되는 단차범위 내 허용거리를 벗어나면 단차 보정이 필요한 것으로 판단한다.That is, the
그리고, 제어기(150)는 상기 단차를 보정하기 위해 두 모재 중 상대적으로 수직거리가 먼(즉, 높이가 낮은) 모재(10)의 해당 슬라이드 바(121)의 이동변위를 계산한다.Then, the
여기서, 상기 해상 슬라이드 바(121)는 상대적으로 레이저 센서부(110)로부터 수직거리가 먼 모재(10)에 해당하는 슬라이드 바(121)를 의미하는 것으로써, 가령 상기 도 5 및 도 6을 참조할 때 상대적으로 수직거리가 더 먼(d1 < d2) 제2 슬라이드 바(121-2)를 의미한다.Here, the floating slide bar 121 refers to the slide bar 121 corresponding to the base material 10, which is relatively far from the
예컨대, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 CASE#1로 두 모재의 수직거리가 허용거리 내에 있어 높이 조절이 필요 없는 상태를 나타낸다.For example, FIG. 7 shows a state in which height adjustment is not necessary since the vertical distance between two base materials is within a permissible distance with
첨부된 도 7을 참조하면, 두께가 서로 다른 제1 모재(10-1)와 제2 모재(10-2)가 각자 스테이지(20) 상에 수평하게 위치한 상태를 보여준다.7, a first base material 10-1 and a second base material 10-2 having different thicknesses are positioned on the
먼저, 제어기(150)는 각 레이저 센서(110-1, 110-2)로부터 스테이지(20) 상면까지의 전체 수직거리(20mm)로부터 각각 제1 모재(10-1) 및 제2 모재(10-2)의 두께(1.2mm, 0.7mm)를 뺀 값(18.8mm, 19.3mm)이 상기 각 레이저 센서(110-1, 110-2)로부터 각 모재 상면의 수직거리(d1, d2)와 일치하므로 두 모재(10)의 상면이 모두 스테이지(20)상에 평행하게 정렬된 것으로 판단할 수 있다.First, the
또한, 제어기(150)는 상기 d1(18.8mm)에 비해 d2(19.3mm)의 수직거리가 더 멀기 때문에 상대적으로 낮은 높이의 제2 모재(10-2)를 높이 조절 대상으로 판단하고, 두 모재의 조합에 따른 두께 차이(0.5mm)만큼의 높이 조절 가능한 단차범위 내 허용거리(18.8 ~ 19.3mm)를 설정할 수 있다.In addition, since the vertical distance d2 (19.3 mm) is longer than d1 (18.8 mm), the
이때, 제어기(150)는 제2 모재(10-2)의 d2(19.3mm)가 상기 단차범위 내 허용거리(18.8 ~ 19.3mm)에 존재하므로 해당 제2 슬라이드 바(121-2)의 높이조절이 불필요한 것으로 판단한 후 용접을 개시할 수 있다.At this time, the
반면, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 CASE#2로 두 모재의 수직거리가 허용거리를 초과하여 높이 조절이 필요한 상태를 나타낸다. On the other hand, FIG. 8 shows a state in which the vertical distance of the two parent materials exceeds the allowable distance by CASE # 2 according to the embodiment of the present invention and the height needs to be adjusted.
첨부된 도 8을 참조하면, 상기 도 7과 동일한 조건에서의 제1 모재(10-1)와 제2 모재(10-2)가 평행하지 않고 서로 엇갈린 상태를 보여준다.Referring to FIG. 8, the first base material 10-1 and the second base material 10-2 are not parallel but staggered from each other under the same conditions as those of FIG.
먼저, 제어기(150)는 제1 레이저 센서(110-1)로부터 스테이지(20)의 상면까지 수직거리 20mm로부터 제1 모재(10-1)의 두께 1.2mm를 뺀 값이 18.8mm인 반면에, 측정된 d1 값이 18.5mm로써, 제1 모재(10-1) 상면의 수직거리가 해당 모재 두께인 1.2mm 보다 0.3mm 감소된 것으로 계산한다.First, the
또한, 제어기(150)는 제2 레이저 센서(110-2)로부터 스테이지(20)의 상면까지 수직거리 20mm로부터 제2 모재(10-2)의 두께 0.7mm를 뺀 값이 19.3mm인 반면에, 측정된 제2 모재(10-2) 상면의 수직거리(d2)가 19.6mm로써, 상기 d2 값이 해당 모재 두께인 0.7mm 보다 0.3mm 증가된 것으로 계산한다.The
이때, 제어기(150)는 레이저 센서로부터 모재와의 수직거리와 모재의 두께를 고려한 d1 및 d2 값이 감소하거나 증가된 값을 토대로 각 모재가 위로 굽어있거나 아래로 굽어있는 상태와 그 정도를 파악할 수 있다.At this time, the
또한, 제어기(150)는 상기 d1(18.5mm)에 비해 d2(19.6mm)의 수직거리가 더 멀기 때문에 상대적으로 상면이 낮은 높이에 있는 제2 모재(10-2)를 높이 조절 가능한 대상으로 판단한다.Further, since the vertical distance of d2 (19.6 mm) is longer than d1 (18.5 mm), the
또한, 제어기(150)는 두 모재의 두께 차이(0.5mm)를 고려하여 제2 모재(10-2)의 높이 조절이 가능한 허용거리를 19.0mm ~ 18.5mm로 계산한다.In addition, the
구체적으로, 제어기(150)는 제2 모재(10-2)의 d2(19.6mm)에서 상기 d1의 수직거리 감소분(0.3mm) 및 d2의 수직거리 증가분(0.3mm)을 뺀 19.0mm를 제2 모재(10-2)의 최저 허용거리로 설정하고, 여기에 두 모재(10-1, 10-2)의 두께 차이인 0.5mm만큼의 범위를 적용하여 최대 허용거리를 18.5mm까지 조절 가능한 것으로 설정할 수 있다.Specifically, the
이때, 제어기(150)는 높이 조절 대상인 제2 모재(10-2)의 수직거리가 19.6mm로 상기 계산된 허용거리(18.5 ~ 19.0mm) 범위에 존재하지 않으므로 두 모재의 절단면이 닿는 면적에 단차가 발생된 것으로 판단하고 제2 모재(10-2)의 상승을 위한 단차 보정량을 계산할 수 있다.At this time, since the vertical distance of the second base material 10-2, which is the object of height adjustment, is 19.6 mm, the
제어기(150)는 상기 단차 보정량을 통해 제2 모재(10-2)에 해당하는 제2 슬라이드 바(121-2)의 높이를 상승시켜 제2 모재(10-2)의 높이를 상기 허용거리(18.5 ~ 19.0)의 범위 이내로 조절한다.The
예컨대, 제어기(150)는 제2 슬라이드 바(121-2)의 높이 보정량을 상기 d2의 19.6mm에서 상기 d1의 감소분과 d2의 증가분을 더한 0.6mm와 상기 두께 차이의 중간 값인 0.25mm를 합하여 0.85mm 상승하도록 조절할 수 있다.For example, the
한편, 전술한 맞대기 용접 장치(100)의 구성을 바탕으로 하는, 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 방법을 다음의 도 9를 통해 설명한다.On the other hand, the butt welding method according to the embodiment of the present invention based on the configuration of the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 맞대기 용접 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart schematically illustrating a butt welding method according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 용접 장치(100)는 용접라인을 중심으로 좌우에 형성된 스테이지(20)에 제1 모재(10-1)와 제2 모재(10-2)가 이송되면, 각각 그립을 통해 고정한다(S101).9, the
용접 장치(100)는 각 모재의 상부에 각각 배치된 레이저 센서(110-1, 110-2)를 통해 제1 모재(10-1) 상면 수직거리(d1) 및 제2 모재(110-2)의 상면으로부터의 수직거리(d2)를 측정한다(S102). 이때, 레이저 센서(110-1, 110-2)는 용접기(140)에 장착되어 용접을 개시하기 전에 미리 용접라인(용접경로)을 따라 이동하면서 상기 d1 및 d2를 측정할 수 있다.The vertical distance d1 between the upper surface of the first base material 10-1 and the second base material 110-2 through the laser sensors 110-1 and 110-2 disposed on the upper portions of the respective base materials, The vertical distance d2 from the upper surface of the wafer W is measured (S102). At this time, the laser sensors 110-1 and 110-2 are mounted on the
용접 장치(100)는 측정된 상기 d1 및 d2를 토대로 각 모재별 전체 폭 길이에 대한 평균수직거리를 계산한다(S103). 이때, 용접 장치(100)는 상기 d1 및 d2에 기초한 평균수직거리를 비교하여 상대적으로 평균수직거리가 멀어서 낮은 위치에 존재하는 모재를 높이 조절 가능한 대상으로 판단할 수 있다.The
용접 장치(100)는 조합되는 모재별 두께와 두께 차이를 고려하여 두 모재의 절단면이 최대한 맞닿을 수 있게 높이 조절 가능한 상기 단차범위 내 허용거리를 계산하여 설정한다(S104). 이때, 용접 장치(100)는 적어도 하나의 모재가 굽어있는 상태에 따라 증감되는 모재 상면의 변위를 더 고려하여 상기 단차범위 내 허용거리를 계산할 수 있다.The
용접 장치(100)는 상대적으로 낮은 위치에 있는 모재의 평균수직거리가 상기 설정된 허용거리 내에 존재하지 않으면 두 모재의 절단면이 닿는 면적에 단차가 발생된 것으로 판단한다(S105; 아니오).If the average vertical distance of the base material in a relatively low position does not exist within the set allowable distance, the
용접 장치(100)는 상대적으로 낮은 위치에 있는 모재의 상면을 상기 허용거리 내로 상승 시키기 위한 슬라이드 바(121)의 단차 보정량을 계산한다(S106). 이때, 상기 단차 보정량은 상기 모재의 상면이 상기 허용거리의 중간 값에 위치하도록 계산할 수 있다.The
용접 장치(100)는 상기 슬라이드 바(121)의 상승을 위해 모터(122)를 구동하고, 변위 센서(130)를 통해 상기 슬라이드 바(121)의 수직 이동변위를 측정한다(S107).The
용접 장치(100)는 측정되는 상기 수직 이동변위가 상기 단차 보정량에 도달하면 모터(122)의 구동을 정지하고(S108), 용접 제어 신호를 용접기(140)로 전달하여 용접을 실시 한다(S109).The
한편, 상기 S105 단계에서, 용접 장치(100)는 상대적으로 낮은 위치에 있는 모재의 평균수직거리가 상기 단차범위 내 허용거리 내에 존재하면(S105; 예), 두 모재의 절단면이 닿는 면적이 최적화된 상태로 판단하여 바로 용접을 개시할 수 있다(S109).On the other hand, if it is determined in step S105 that the average vertical distance of the base material in a relatively low position is within the allowable distance within the step difference range (S105; YES), the welding area of the two base materials is optimized The welding can be started immediately (S109).
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 스테이지 상에 고정되는 두 모재간의 맞닿는 면적이 최대가 되도록 모재 간의 단차를 보정하고 용접면에 충분한 용입이 이루어지도록 함으로써 맞대기 용접시의 용접불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to correct the step difference between the base materials so that the contact area between the two base materials fixed on the stage becomes maximum, and to sufficiently weld the weld surface, There is an effect.
또한, 레이저 센서를 통해 두께가 서로 다르거나 굽어 있는 상태가 서로 다른 모재별 조합에 따른 단차범위 내 허용거리를 계산하고 이를 기준으로 모재간의 단차를 보정함으로써 다양한 모재 환경에 대해서도 용접불량을 줄일 수 있으며 그로 인한 모재의 손실을 줄이고 양산제품의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, by using the laser sensor, the allowable distance within the step range according to the combination of the different base materials with different thicknesses or different bending states is calculated, and the defects between the base materials are corrected based on this, Thereby reducing the loss of the base material and improving the performance of mass-produced products.
그리고, 모재의 전체 폭 길이를 고려한 평균수직거리에 기초하여 모재간의 단차 보정량을 계산함으로써 모재의 폭 방향의 길이의 높이 편차가 발생하더라도 허용범위 내에서 단차를 최소화한 용접을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, by calculating the step difference correction amount between the base materials based on the average vertical distance considering the entire width of the base material, it is possible to perform the welding with the minimum step within the allowable range even if the height difference in the width direction of the base material occurs have.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
10: 모재 20: 스테이지
30: 그립 100: 용접 장치
110: 레이저 센서부 120: 높이 조절기
121: 슬라이드바 122: 모터
123: 피니언 130: 변위 센서
140: 용접기 150: 제어기10: base material 20: stage
30: grip 100: welding device
110: laser sensor unit 120: height adjuster
121: Slide bar 122: Motor
123: Pinion 130: Displacement sensor
140: Welding machine 150: Controller
Claims (15)
상기 스테이지에 각각 고정된 제1 모재 및 제2 모재와의 수직거리를 측정하는 레이저 센서부;
슬라이드 바를 통해 모재를 하부로부터 밀어 올려 높이를 조절하는 높이 조절기; 및
상기 제1 모재 및 제2 모재와의 거리 측정에 따른 단차를 보정하기 위하여 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 제어하고 용접기를 통한 맞대기 용접을 제어하는 제어기;
를 포함하는 맞대기 용접 장치.A butt welding apparatus for welding two base materials against each other with a stage on which a base material is placed on both sides and a grip for fixing the base material on each stage,
A laser sensor unit for measuring a vertical distance between the first base material and the second base material respectively fixed to the stage;
A height adjuster for adjusting the height by pushing the base material from the bottom through the slide bar; And
A controller for controlling the vertical movement displacement of the slide bar and controlling the butt welding through the welder to correct a step according to the distance measurement between the first base material and the second base material;
A butt welding device.
상기 레이저 센서부는
레이저를 모재의 상면에 조사하여 반사되는 신호를 검출함으로써 각 모재와의 거리를 측정하는 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서를 포함하는 맞대기 용접 장치.The method according to claim 1,
The laser sensor unit
A butt welding apparatus comprising a first laser sensor and a second laser sensor for measuring the distance from each base material by irradiating a laser onto an upper surface of a base material and detecting a reflected signal.
상기 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서는
용접라인을 따라 이동되는 상기 용접기의 양 측면에 일정 간격을 두고 나란히 설치되는 맞대기 용접 장치.3. The method of claim 2,
The first laser sensor and the second laser sensor
A butt welding device installed side by side on both sides of the welding machine moved along the welding line at regular intervals.
상기 높이 조절기는
상기 슬라이드 바;
상기 슬라이드 바의 하부에 형성된 래크에 피니언을 통해 회전력을 가하는 모터; 및
상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 측정하는 변위 센서;
를 포함하는 맞대기 용접 장치. The method according to claim 1,
The height adjuster
The slide bar;
A motor for applying a rotational force to the rack formed at a lower portion of the slide bar through a pinion; And
A displacement sensor for measuring a vertical displacement of the slide bar;
A butt welding device.
상기 슬라이드 바는
용접라인에 인접한 위치에 형성된 상기 스테이지 상의 슬롯을 하부로부터 관통하여 상기 모재를 밀어 올리는 맞대기 용접 장치.The method according to claim 1 or 4,
The slide bar
A butt welder for pushing up the base material through a slot on the stage formed at a position adjacent to a welding line from below.
상기 변위 센서는
레이저를 통해 측정되는 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 상기 제어기로 전달하는 맞대기 용접 장치.5. The method of claim 4,
The displacement sensor
And a vertical movement displacement of the slide bar measured through a laser is transmitted to the controller.
상기 제어기는
용접라인에 인접한 상기 제1 모재 및 제2 모재와의 수직거리에 기초한 각 모재의 평균수직거리를 계산하는 맞대기 용접 장치.5. The method of claim 4,
The controller
A butt welder for calculating an average vertical distance of each of the base materials based on a vertical distance between the first base material and the second base material adjacent to the welding line.
상기 제어기는
상기 평균수직거리가 상대적으로 먼 모재의 상승을 위한 단차 보정량을 계산하여 상기 모터를 구동하고, 상기 변위센서에서 측정된 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위가 상기 단차 보정량에 도달하면 상기 모터를 정지시키는 맞대기 용접 장치.8. The method of claim 7,
The controller
A step of driving the motor by calculating a step correction amount for raising the base material relatively far from the average vertical distance and stopping the motor when the vertical movement displacement of the slide bar measured by the displacement sensor reaches the step correction amount, Welding apparatus.
상기 단차 보정량은
상기 상대적으로 먼 모재의 평균거리가 상기 제1 모재 및 제2 모재의 두께 차이 및 굽어 있는 상태를 고려한 두 모재의 조합으로 설정되는 단차범위 내 허용거리에 위치하도록 계산되는 맞대기 용접 장치.9. The method of claim 8,
The step difference correction amount
Wherein the average distance of the relatively far away base material is calculated to be located at a permissible distance within the step difference range which is set by a combination of two base materials in consideration of the difference in thickness and the bent state of the first base material and the second base material.
a) 레이저 센서부를 통해 스테이지에 안착된 제1 모재 및 제2 모재의 상면으로부터의 수직거리를 각각 측정하는 단계;
b) 측정된 상기 수직거리를 토대로 모재별 전체 폭 길이에 대한 평균수직거리를 계산하여 상대적으로 평균수직거리가 먼 상기 제2 모재를 높이 조절 대상으로 판단하는 단계;
c) 상기 모재별 두께와 두께 차이를 고려하여 두 모재의 절단면이 맞닿는 단차범위 내 허용거리를 설정하는 단계; 및
d) 상기 제2 모재의 평균수직거리가 상기 허용거리 내에 존재하지 않으면, 상기 제2 모재를 하부로부터 밀어 올리는 슬라이드 바의 수직 이동변위를 제어하여 상기 제2 모재의 평균수직거리가 상기 허용거리 내에 위치하도록 보정하는 단계;
를 포함하는 맞대기 용접 방법.A butt welding method of a butt welding apparatus having a stage on which a base material is placed on both sides and a grip for fixing a base material on each stage,
a) measuring a vertical distance from a top surface of the first base material and the second base material, which are seated on the stage via the laser sensor portion, respectively;
b) determining the height of the second base material that is relatively far from the average vertical distance by calculating an average vertical distance to the entire width of the base material based on the measured vertical distance;
c) setting an allowable distance within a step range in which the cut surfaces of the two base materials abut each other considering the thickness and thickness difference of the base material; And
d) if the average vertical distance of the second base material is not within the allowable distance, controlling the vertical movement displacement of the slide bar to push up the second base material from the bottom, so that the average vertical distance of the second base material is within the allowable distance Correcting to be located;
Wherein the butt welding method comprises:
상기 a) 단계는
용접기에 장착된 상기 레이저 센서부가 용접라인을 따라 이동하면서 상기 수직거리를 각각 측정하는 단계를 포함하는 맞대기 용접 방법.11. The method of claim 10,
The step a)
And measuring the vertical distance while moving the laser sensor part mounted on the welder along the weld line.
상기 c) 단계는
적어도 하나의 모재가 굽어있는 상태에 따라 증감되는 상기 평균수직거리를 더 고려하여 상기 단차범위 내 허용거리를 계산하는 단계를 포함하는 맞대기 용접 방법.11. The method of claim 10,
The step c)
Calculating the allowable distance within the step difference range by further considering the average vertical distance which is increased or decreased according to a state in which at least one base material is curved.
상기 d) 단계는
상기 제2 모재의 평균수직거리가 상기 허용거리의 중간 값에 위치하도록 상승 시키기 위한 상기 슬라이드 바의 단차 보정량을 계산하는 단계를 포함하는 맞대기 용접 방법.11. The method of claim 10,
The step d)
And calculating a step correction amount of the slide bar for raising the average vertical distance of the second base material to be at a middle value of the allowable distance.
상기 d) 단계는
상기 슬라이드 바의 상승을 위해 모터를 구동하고, 변위 센서를 통해 상기 슬라이드 바의 수직 이동변위를 측정하는 단계를 포함하는 맞대기 용접 방법.14. The method of claim 13,
The step d)
Driving a motor to raise the slide bar and measuring a vertical displacement of the slide bar through a displacement sensor.
상기 d) 단계는
상기 수직 이동변위가 상기 단차 보정량에 도달하면 상기 모터의 구동을 정지하고, 용접 제어 신호를 용접기로 전달하여 용접을 개시하는 단계를 포함하는 맞대기 용접 방법.
15. The method of claim 14,
The step d)
And stopping the drive of the motor when the vertical movement displacement reaches the step correction amount, and transmitting the welding control signal to the welder to start welding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170058864A KR20180124409A (en) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | Apparatus and method for butt welding |
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KR20180124409A true KR20180124409A (en) | 2018-11-21 |
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ID=64602186
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KR (1) | KR20180124409A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190073874A (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 주식회사 포스코 | Welding material thickness measuring device and welding method using the same |
CN112827883A (en) * | 2021-04-01 | 2021-05-25 | 王丽香 | Intelligent welding device for steel plate |
-
2017
- 2017-05-11 KR KR1020170058864A patent/KR20180124409A/en not_active Application Discontinuation
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